(19)中华人民共和国国家知识产权局
(12)发明专利申请
(10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 202011453927.2
(22)申请日 2020.12.10
(71)申请人 南京长距科技有限公司
地址 210000 江苏省南京市经济技术开发
区恒园路龙港科技园B2栋601室
(72)发明人 薛军 刘园园 黄祖俊 王寒晓
杨腾
(74)专利代理机构 南京苏科专利代理有限责任
公司 32102
代理人 姚姣阳
(51)Int.Cl.
G01N 33/00(2006.01)
G01N 1/24(2006.01)
(54)发明名称
统及方法
(57)摘要
本发明涉及一种用于化工园区空气多点采
样监测与溯源系统及方法，通过气泵和管线不间
断地采集化工园区大量点位的空气到中心站房；
测各管线多种污染物；进一步的，通过产生的大
量检测数据生成各个污染物每小时的小时污染
云图；最后，结合气象参数，将小时污染云图形成
污染迁移动画进行播放，根据污染动画对大气污
染进行溯源。本发明应用于化工园区的空气监
测，能很好地实现大气监测数据准确和精准溯
源，
而且很好地节约人工和设备成本开支。权利要求书2页 说明书4页 附图3页CN 112649569 A 2021.04.13
C N 112649569
A
1.一种用于化工园区空气多点采样监测与溯源系统，其特征在于：由数据处理显示系统及多点采样监测系统组成，所述多点采样监测系统为多个监测采样点以及设置于监测采样点中心的至少一个中心气站构成的面源网格化网络，所述中心气站通过RS‑232或RS‑485数字量通讯模块连接所述数据处理显示系统。
2.根据权利要求1所述的用于化工园区空气多点采样监测与溯源系统，其特征在于：所述多点采样监测系统包括若干条并联的采样管线及末端的气体分配控制系统，通过所述气体分配控制系统将各采样管线的气样逐次分时输送至中心气站内；
所述采样管线包括进气管路及排气管路，所述进气管路上沿气体流向依次设置有进气口、采样泵及单向阀，且各进气管路并联后汇入气体分配控制系统内，所述排气管路与单向阀连接后集中汇入至排出口；
所述气体分配控制系统由各进气管路集中汇入至进样泵，所述进样泵与多个检测设备连接。
3.根据权利要求2所述的用于化工园区空气多点采样监测与溯源系统，其特征在于：当各个采样点进行分时采样时，其对应的各采样管线上的采样泵持续不间断工作，以保证其对应的进气管路内有实时气样；各采样点及其相对应的独立进气管路上的截止阀打开，进样泵开始工作，将该采样点气样输送到中心气站中的多个检测设备中进行气样检测分析；同时，其他采样点对应的采样泵仍在持续工作，将气样通过对应的带有单向阀的排气管路输送到气样集中排出口，且采样点对应的截止阀全部关闭，以保证各个采
样点管路不发生窜气。
4.根据权利要求2所述的用于化工园区空气多点采样监测与溯源系统，其特征在于：所述采样点的布设覆盖待监测区域的所有边界并呈包围待监测区域内的企业设置，各企业周边布设四个以的上采样点；相邻采样点之间相距400米至500米。
5.根据权利要求2所述的用于化工园区空气多点采样监测与溯源系统，其特征在于：所述采样管道采用抗紫外线透明聚四氟乙烯管，依托园区现有桥架、涵洞以及企业围墙等完成架设。
6.根据权利要求2所述的用于化工园区空气多点采样监测与溯源系统，其特征在于：所述进气口由外至内依次设有三段预处理层；第一段预处理层为采样口端处理层，包含用于防止雨水进入采样管线的防雨倒立罩及用于过滤直径大于0.3mm以上的大颗粒物的不锈钢防尘网，所述不锈钢防尘网沿采样口端部外壁周向固定，所述防雨倒立罩安装于不锈钢防尘网的外侧；第二段预处理层为过滤器处理层，包括设置于进气口内的用于过滤10微米以上颗粒物的DFU过滤器；第三段预处理层为阻水处理层，包括用于过滤雾状水滴的阻水器，所述阻水器的进口端与DFU过滤器的出口端相连。
7.根据权利要求2所述的用于化工园区空气多点采样监测与溯源系统，其特征在于：所述采样泵及进样泵为高性能无油无水真空抽气泵，以保证长时间可靠工作。
8.根据权利要求2所述的用于化工园区空气多点采样监测与溯源系统，其特征在于：所述检测设备由无机物检测设备和有机物监测设备组成，所述无机物检测设备包括但不限于PM2.5检测设备、硫化氢检测设备、傅里叶红外检测设备，所述有机物监测设备包括但不限于非甲烷总烃检测设备、磁质谱检测设备。
9.根据权利要求1所述的用于化工园区空气多点采样监测与溯源系统，其特征在于：所
述数据处理显示系统包括数据采集仪、无线数据传输模块以及联网显示平台等所述数据采集仪作用采集、处理与传输监测的数据；
所述无线数据传输模块作用是读取与传输无线数据，这些数据传输基于移动、电信或联通等运营商实现无线数据远距离传输；
所述联网显示平台是指联网的计算机或其他联网平台，通过输入对应特定数据库服务器的特定网址，就可访问监测显示界面。
10.一种如权利要求1‑9所述的用于化工园区空气多点采样监测与溯源系统的方法，其特征在于：包括如下步骤，
步骤1，将待监测区域网格化划分，由此分批布设多点采样监测系统，以不间断地采集化待监测区域内各个采样点位的气样，并输送至中心气站；
步骤2，通过进气控制系统使各采样点的气样分批次进入多种高精度检测设备，进行分时检测各采样点气样中的多种污染物；
步骤3，通过产生的大量检测数据生成各个污染物每小时的小时污染云图；检测完各个采样点气样的一个循环时间是按小时计算的，所以得到的数据叫做小时数据；
步骤4，结合气象参数将小时污染云图形成污染迁移动画进行播放，根据污染动画对大气污染进行溯源；所述气象参数包括但不限于风向、温湿度等数据。
一种化工园区空气多点采样监测与溯源系统及方法
技术领域
[0001]本发明属于环境保护技术领域，涉及一种化工园区环境空气自动检测及大气污染溯源系统及方法，具体涉及一种化工园区空气多点采样监测与溯源系统及方法。
背景技术
[0002]在很多化工园区经营发展的历史中，空气质量下降以及其对周边敏感人健康的严重影响一直是多年存在的痼疾，其主要原因是不能对空气污染有效监测，从而查源头并进行管理。而传统的化工园
区空气监测与溯源一般采用人工采样检测、嗅辨、电化学传感器小型站、超级空气监测站、巡航检测车等方法来实现。
[0003]但是人工检测、嗅辨以及电化学传感小型监测站由于存在测量因子不全、点位少、频次低、精度差等因素，一直不能解决污染定位与溯源问题；环境监测超级站虽然监测精度高、监测项目多，但因为投资大、布点少、使用成本高，溯源应用也受到很大限制；巡航车检测也遇到车载设备少、数据实时性差、检测成本高、数据量少以及园区不能充分到达等弊端。
[0004]如不能及时溯源与追究污染源头就会产生破窗效应，即便正常治理的企业也会逐步失去治理动力，掉入污染加剧的恶性循环。多年来，一些化工园区投入了大量人力、物力及技术手段，大气污染的监管与治理仍不能取得令人满意的效果。
发明内容
[0005]本发明的目的是提出一种化工园区空气多点采样监测与溯源系统及方法，以实现大气监测数据准确和精准溯源，同时能够节约人工和设备成本开支。
[0006]为实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：一种用于化工园区空气多点采样监测与溯源系统，其特征在于：由数据处理显示系统及多点采样监测系统组成，所述多点采样监测系统为多个监测采
样点以及设置于监测采样点中心的至少一个中心气站构成的面源网格化网络，所述中心气站通过RS‑232或RS‑485数字量通讯模块连接所述数据处理显示系统。
[0007]进一步的，所述多点采样监测系统包括若干条并联的采样管线及末端的气体分配控制系统，通过所述气体分配控制系统将各采样管线的气样逐次分时输送至中心气站内；所述采样管线包括进气管路及排气管路，所述进气管路上沿气体流向依次设置有进气口、采样泵及单向阀，且各进气管路并联后汇入气体分配控制系统内，所述排气管路与单向阀连接后集中汇入至排出口；所述气体分配控制系统由各进气管路集中汇入至进样泵，所述进样泵与多个检测设备连接。
[0008]进一步的，当各个采样点进行分时采样时，其对应的各采样管线上的采样泵持续不间断工作，以保证其对应的进气管路内有实时气样；各采样点及其相对应的独立进气管路上的截止阀打开，进样泵开始工作，将该采样点气样输送到中心气站中的多个检测设备中进行气样检测分析；同时，其他采样点对应的采样泵仍在持续工作，将气样通过对应的带
有单向阀的排气管路输送到气样集中排出口，且采样点对应的截止阀全部关闭，以保证各个采样点管路不发生窜气。
[0009]进一步的，所述采样点的布设覆盖待监测区域的所有边界并呈包围待监测区域内的企业设置，各企业周边布设四个以的上采样点；相邻采样点之间相距400米至500米。[0010]进一步的，所述采样管道
采用抗紫外线透明聚四氟乙烯管，依托园区现有桥架、涵洞以及企业围墙等完成架设。
[0011]进一步的，所述进气口由外至内依次设有三段预处理层；第一段预处理层为采样口端处理层，包含用于防止雨水进入采样管线的防雨倒立罩及用于过滤直径大于0.3mm以上的大颗粒物的不锈钢防尘网，所述不锈钢防尘网沿采样口端部外壁周向固定，所述防雨倒立罩安装于不锈钢防尘网的外侧；第二段预处理层为过滤器处理层，包括设置于进气口内的用于过滤10微米以上颗粒物的DFU过滤器；第三段预处理层为阻水处理层，包括用于过滤雾状水滴的阻水器，所述阻水器的进口端与DFU过滤器的出口端相连。
[0012]进一步的，所述采样泵及进样泵为高性能无油无水真空抽气泵，以保证长时间可靠工作。
[0013]进一步的，所述检测设备由无机物检测设备和有机物监测设备组成，所述无机物检测设备包括但不限于PM2.5检测设备、硫化氢检测设备、傅里叶红外检测设备，所述有机物监测设备包括但不限于非甲烷总烃检测设备、磁质谱检测设备。
[0014]进一步的，所述检测设备由无机物检测设备和有机物监测设备组成，所述无机物检测设备包括但不限于PM2.5检测设备、硫化氢检测设备、傅里叶红外检测设备，所述有机物监测设备包括但不限于非甲烷总烃检测设备、磁质谱检测设备。
[0015]一种用于化工园区空气多点采样监测与溯源系统的方法，包括如下步骤，步骤1，将待监测区域网格化划分，由此分批布设多点采样监测系统，以不间断地采集化待监测区域内各个采样点位的气样，并输送至中心气站；
步骤2，通过进气控制系统使各采样点的气样分批次进入多种高精度检测设备，进行分时检测各采样点气样中的多种污染物；
步骤3，通过产生的大量检测数据生成各个污染物每小时的小时污染云图；检测完各个采样点气样的一个循环时间是按小时计算的，所以得到的数据叫做小时数据；
步骤4，结合气象参数将小时污染云图形成污染迁移动画进行播放，根据污染动画对大气污染进行溯源；所述气象参数包括但不限于风向、温湿度等数据。
[0016]本发明的有益效果在于：
1、本发明涉及化工园区空气自动监测领域，创造性的提出一种多点采样、集中检测，进而对大气污染溯源的方法，可以把有限的资金用于一个中心站建设，同时通过一个中线站分时检测大量现场点，以解决对大气污染能够“测得出”、“用得起”、“可溯源”等问题。[0017]
2、本发明的多点采样管线布设方法，通过气泵、阀门和相关管线的综合运用，可以不间断地采集化工
园区大量点位的空气到中心站房，并运用自研采样和气样分配控制系统，结合相应管线和检测设备，可以逐次采集和分时检测各采样点管线的多种污染物；由此可以覆盖绝大多数已知污染物并检测精度满足管理要求，实现“测得出”的要求。同时，园区的自动监测网络一次性投资合理，且运行成本低廉，以实现“用得起”的要求。
[0018]3、本发明运用自研数据处理显示系统，可将检测数据生成各个污染物的每小时的
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